Durante uma audiência pública sobre o custo da energia elétrica, um técnico da concessionária levou um folheto…

Questão

Durante uma audiência pública sobre o custo da energia elétrica, um técnico da concessionária levou um folheto com o esquema de uma usina termelétrica a carvão. Na imagem aparecem, entre outros elementos, a caldeira (onde o combustível aquece a água), a turbina acoplada ao gerador e um conjunto de condensador e torre de resfriamento, por onde circula água indicada como “quente” e “fria”. O técnico explicou que, mesmo com equipamentos modernos e boa manutenção, a usina nunca consegue transformar toda a energia liberada na queima do combustível em eletricidade. Parte inevitável dessa energia “some” do ponto de vista do consumidor porque precisa ser transferida para o ambiente, garantindo que o vapor volte ao estado líquido e o ciclo possa recomeçar. Com base no texto e na imagem, identifique o componente do processo que evidencia a necessidade de rejeitar calor ao ambiente, impondo limite ao rendimento global da usina.

1. A) Corresponde ao gerador, que converte a rotação do eixo em energia elétrica.
2. B) Corresponde ao condensador e à torre de resfriamento, que removem calor do vapor para o meio.
3. C) Corresponde à turbina, onde o vapor se expande e fornece trabalho mecânico.
4. D) Corresponde à caldeira, onde o combustível aquece a água e gera vapor.
5. E) Corresponde ao transformador, que eleva a tensão para transmissão.

✅ Resposta correta: alternativa B

Resolução passo a passo

1. Identifique o que a questão pede. Ela quer o componente cuja função é rejeitar calor para o ambiente, o que impõe limite ao rendimento global da usina. Esse processo é a etapa final do ciclo termodinâmico, na qual o vapor precisa voltar ao estado líquido.
2. Relacione o texto com o funcionamento da usina. Na caldeira, o combustível queima e aquece a água, gerando vapor (absorção de calor). Na turbina, o vapor se expande e produz trabalho mecânico, que move o gerador. Depois disso, o vapor precisa ser condensado para que a água possa retornar à caldeira e o ciclo recomece.
3. Localize o componente responsável pela condensação. Na figura, o conjunto de condensador e torre de resfriamento, por onde circula água identificada como quente e fria, é o local onde o calor é retirado do vapor e transferido ao meio. Esse calor rejeitado é a parcela da energia da queima que não vira eletricidade, e é ela que impõe o limite de rendimento, conforme a segunda lei da termodinâmica.
4. Por que as demais alternativas estão erradas. A: o gerador converte energia mecânica em elétrica e não é o componente que rejeita calor ao ambiente. C: a turbina realiza trabalho mecânico, sem ser o ponto de rejeição de calor. D: a caldeira recebe calor, e não o rejeita ao ambiente. E: o transformador eleva a tensão para transmissão e não tem relação com a troca térmica do ciclo.
5. Conclusão. A alternativa correta é a B, pois o condensador e a torre de resfriamento são os componentes que removem calor do vapor e o transferem ao meio, cumprindo a exigência descrita no texto.

💡 Dica: Identifique o componente que remove calor para o ambiente, limitando o rendimento da usina.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

Questões parecidas com resolução

• Em uma usina termelétrica brasileira, a queima controlada de um combustível aquece água até produzir vapor em alta…
• Uma usina térmica fornece calor Q_in = 2,0×10^6 J por ciclo a uma turbina. O ciclo térmico converte 40% do calor em…
• Em uma usina termelétrica, a queima de combustível aquece água e produz vapor. O vapor movimenta uma turbina, que está…
• Explique as limitações impostas pela segunda lei da termodinâmica ao projeto de usinas termoelétricas que alimentam…
• Em uma usina nuclear, o calor produzido pela fissão controlada de núcleos atômicos aquece a água e gera vapor. Esse…
• Em uma cozinha, uma chaleira elétrica aquece água. Parte da energia elétrica recebida é convertida em calor para elevar…

Todas as questões de Geração e Consumo de Energia Elétrica